JP2965799B2 - アミノ酸の発酵製造方法 - Google Patents
アミノ酸の発酵製造方法Info
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Description
はL−トレオニンのようなアミノ酸の発酵製造の改良さ
れた方法に関する。L−リシンは必須アミノ酸でありか
つ広範に動物飼料補助剤として使用される。
法で行われかつ技術の現状から可なり以前から公知であ
る。生産者として使用されるバクテリア株は、これらの
アミノ酸を短時間に高い濃度で培地内で析出する能力に
すぐれている。培養基の高い初期濃度をさけるためには
ふつうフィードバッチ法を行う。
量により、発酵過程を、酸素要求量および発熱の最大値
が経済的に代替できる範囲を有するように行うことが決
定的に重要である。
供給および熱の導出を保証し、他方でバイオマスおよび
生産物生成の配分を平衡せしめるように制御する様々の
戦略が使用される。
明細書から、成長期での代謝の活性をpH変化を介して
バイオマスの全含有率をα−アミノ窒素を介して調整す
る不連続的に栄養を供給する方法が公知である。
には、トレオニン濃度を栄養供給のための基準として利
用し、かつ減少する化合物の含有率を3〜5%に保持す
る、不連続的に栄養を供給する方法が記載されている。
ら、極めて微細に調整される方法が公知である。この方
法においては、2つの連続的に供給すべき供給溶液が存
在する。第1の供給溶液は、ロイシンリン酸溶液であ
り、補助剤添加を介して、物質交換の強度もまたバイオ
マスの生成について制限されるように配量する。第2の
供給溶液は、糖溶液であり、実際の糖濃度が5〜15g
/lを保持するように供給する。これから、培養はロイ
シン/リン酸塩の補充による制限のため栄養供給期間中
あらゆる時点で、培地提供されるよりも少ない糖を消費
することが明らかである。
回避すべき、幾つか記録された見解と同じである。例え
ば東ドイツ特許第269167号明細書:Hadj S
assi etal.,“Biotech. Lett
ers.Vol.10,No.8,頁583〜586
(1988)は、このためにさらにグルコース90〜1
40g/lを提案している。従って、代謝の活性は常に
C源のそれと別の量で制御される。
は、使用された炭素源(糖)のより高い転化率で進行
し、かつバイオマス不含の乾燥物で高いアミノ酸濃度が
達成されるアミノ酸の発酵製造方法を提供することであ
った。
り、1種以上のアミノ酸を生産するブレビバクテリウム
またはコリネバクテリウム属の菌株を培地で培養し、発
酵終了時に1種以上のアミノ酸を培養液から単離するこ
とによる、アミノ酸の発酵製造方法において、バクテリ
ア培養に激しい成長期後(生産期中)に、該バクテリア
培養が株構成および培養基内に調達された他の必要とす
る補充物の量に基づき代謝できるよりも少ない、利用可
能な炭素源を供給することにより解決される。
に構成されている。
サッカロース、グルコース、糖密または澱粉加水分解物
およびアンモニウムイオンの他に、栄養要求性生産体の
場合には、1種以上の栄養要求性菌株に基づき必要とす
る有機補充物の源として錯体成分、例えばα−アミノ窒
素源としてプロテイン加水分解物、ビタミンならびに無
機塩を含有する。発酵の開始での激しい成長は、一般に
対数的成長期である。この対数的成長期は必要により補
充物および/または炭素源の制限により短縮することが
できる。
る。しかしその範囲は激しい成長と称する期間の数分の
1であるにすぎない。
トレオニンを生成する株を使用する。
は30〜36℃、pH値が6〜8、有利には7〜7.5
およびアンモニウムイオン濃度が0.5〜8g/lであ
るように選定する。混合物を撹拌し、十分に酸素を供給
する。
合には、糖の代謝をアミノ酸の供給量を介して制御す
る。
の濃度は、成長期の後有利にはそれぞれ0〜0.1g/
l特に0〜0.05g/lである。
場合には連続的に供給すべき栄養供給媒体中の糖/ロイ
シンの割合を、ロイシン供給を介してバイオマス生成を
制限し、しかし同時に所定のロイシン濃度で転化できる
糖のただ一部のみを提供するように選定する。
る糖の濃度は0〜<3g/lに、しかし特に0〜1g/
lに達する。
よって必要とする補充物また炭素源に関しても、これら
の物質を連続的に供給しないことを意味するものでな
い。むしろ、これらの化合物を、直接バクテリア培養か
ら採取される量で供給することを表わす。この本発明に
よる方法により行う発酵は上述の従来方法に対して一連
の全く決定的な利点を有する: 1.代謝活性、ひいてはまた培養の酸素需要および発熱
に直接かつ遅滞なく栄養供給の配量速度を介して影響を
与えかつ発酵器容量に適合させることができる。
量、ひいてはまた高い純度ですぐれている。バクテリア
培養に全栄養供給期間にわたってそれが転化できるより
も少ない培地を提供し、従って炭素源が一次制限される
ことにより、副生成物の方向への流れを妨げる。
発酵進行に対してより高い収率を有する。
かつ追従時間もなく最適でないしは平坦で中断すること
ができ、その総体収率は正味収率の各時点に相応する。
は、技術的故障の際発酵内容物を直ちに後処理に、高い
残余糖含有物により生成物品質を損うことなく、供給す
ることができる。
含有する無菌の溶液5.1kgを入れ、アンモニア溶液
でpH7.3に調整した。この溶液に33〜35℃で、
遺伝マーカーleu-、オキサリシン耐性およびアミノ
エチル耐性を有するコリネバクテリウム・グルタミシウ
ム(Corynebacterium glutami
cum)DM346−1の保存種0.6 lを加えた。
該保存種は33℃およびpH7で撹拌および通気の下
に、糖密4.4重量%のサッカロース2重量%および硫
酸アンモニウム3%および大豆粉加水分解物(硫酸)1
4%を有する培地中でリン酸0.05%および硫酸マグ
ネシウム0.02%ならびにビタミンビオチンおよびチ
アミンを添加して15時間の保温により調製した。
で約7.3の値にpH調整で、対数的成長期の終了後主
発酵器内でアンモニア水溶液で中和した以下の培養基を
従来の方法で32時間以内で連続的に、発酵液中で測定
できる糖濃度が5〜35g/l(サッカロースおよびグ
ルコースで酵素により測定)になるように配量した: 水 1250g 糖密 94g グルコース 1465g グルテン加水分解物(硫酸) 39g 生産者バイオマスの加水分解物(硫酸) 265g 硫酸アンモニウム 31g リン酸85% 4g 硫酸マグネシウム 2g ほかに鉱物塩、痕跡ならびにビオチンおよびチアミン。
の全同化し得る糖が消費つくされた後、糖のリシンへの
転化率は、LysxHClとして計算して35%、バイ
オマス不含の濃縮発酵溶液のリシン塩基含有率は45%
であった。
条件は例1に示した条件と同じである。また培地2は以
下の修正をのぞいて同一の成分からなっていた: 水 1560g 糖密 75g グルコース 1170g 本試験では、栄養供給培地を例1におけると同じ配量速
度で加えた。同化し得る糖の経過分析は、本発明方法に
基づき、全栄養供給時間中に同化し得る糖の測定できる
濃度を3g/lより下に、しかしほとんどもっぱら1g
/lより下に保持したことを示した。発酵液でのアミノ
酸分析器によるロイシンの分析は、栄養供給時間中培地
1に装入したロイシン量の消費の後ではどの時点でも
0.05g/lより大きいロイシン濃度が測定されなか
ったことを示した。
xHClとして計算)は40%、バイオマス不含の濃縮
発酵液のリシン塩基含有率は54%であった。
入れた。
遺伝マーカーロイシン栄養要求性およびアミノエチルシ
ステン耐性を有する株DM282−2の接種物(糖密6
%、大豆粉加水分解物14%、硫酸アンモニア1%およ
びリン酸0.1%を有する培地でpH7および30℃で
16時間保温後)250 lを10m3反応器に移した
後、pHをアンモニア水溶液で7.0に保持し、通気
を、溶解した酸素が常に飽和15%より上にあるように
調整した。
に成長した後、以下の組成: サッカロース 940kg 糖密 50kg グルテン加水分解物 180kg 25%硫酸アンモニウム水溶液 80kg クエン酸・H2O 1kg リン酸(89%) 2.8kg MgSO4・7H2O 1.2kg FeSO4・H2O 48kg MnSO4・H2O 48kg ZnSO4・7H2O 2.4kg CuSO4・5H2O 0.3g ビオチン 0.6g チアミン・HCl 0.4g NH4OH(25%) 80kg 水 740kg pH:7.5 を有する生成培地を30 l/hの配量速度で配量し
た。
成長培地に装入した糖の消費後、本発明に基づき栄養供
給期間中、同化し得る糖の濃度は1g/lを上回わら
ず、測定し得るロイシン濃度は0.05g/l未満であ
った。
lとして)への転化率は32.3%、バイオマス不含の
濃縮発酵液のリシン塩基含有率は54.7%であった。
生産期での培地は例3に記載した条件と同じであった。
もちろん今度は配量速度約100 l/hで栄養供給し
た。それによって成長培地に存在していた糖量の消費
後、同化し得る糖の測定できる濃度は栄養供給期間中常
に明らかに5g/lより上にあったが、ロイシンの測定
し得る濃度はなお依然として0.05g/lの下にとど
まっていた。糖のリシンへの転化率(Lys・HClと
して計算)は発酵終了時点で30.9%で、バイオマス
不含の発酵液のリシン塩基含有率は43.5%であっ
た。
培地でサッカロース25g/lに、生産培地ではサッカ
ロース564g/lに代えた点以外は、例1の培地と同
じであった。接種物の調製を含む保温パラメータも同様
に同じであった。撹拌機および通気機構を有する小型発
酵器に無菌の成長培養地0.82kg(0.8 l)を
装入した。
ウム・グルタミンウムDSM5715の保存種0.1
lを加えた。約30(535nm)の光学的濃度に到達
した後、生産培地533g(430ml)を24時間以
内で連続的に配量した。
に発酵培地中5g/lより上にあり、成長培地に存在し
ていた糖量の消費の後、ロイシンの含有率は常に0.0
5g/lより下であった。発酵終了後、培地中にLys
xHClとしてのリシン74gを検出したが、このこと
は275gの全サッカロース使用で27%の転化率に相
応する。全乾燥物のリシン含有率は30.5%であっ
た。
であり、同様に株DSM5715を有する試験で、生産
培地を今度は39時間以内で連続的に配量した。
中に成長培地に存在したCおよびロイシン源の消費後、
実際のサッカロース濃度は1g/lより下にあり、該ロ
イシン濃度は0.05g/lより下にあった。発酵の終
了時点で、培地内でリシン(リシンxHClとして)8
9gが検出され、転化率は32%であった。全乾燥物中
のリシン塩基含有率は36.3%であった。
Claims (2)
- 【請求項1】 L−リシンを生産するコリネバクテリウ
ム・グルタミシウムのロイシン−栄養要求性株を培地内
で培養し、発酵終了時にL−リシンを培養液から単離す
ることによるL−リシンの発酵製造方法において、対数
的成長期に引き続いて、バクテリア培地に糖濃度が3g
/l未満になるように炭素源を供給することを特徴とす
るL−リシンの発酵製造方法。 - 【請求項2】 ロイシン−栄養要求性菌株を使用し、か
つロイシンを対数的成長期の後それぞれ0〜0.1g/
lの濃度に制限する請求項1記載の方法。
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